Oldatok – Emeltszintű feladatok
1/e-1 (1995. V/3)
A 3,70 g/cm3 sűrűségű, nedvszívó alumínium-oxid módosulat levegőn állva nedvességet köt meg. Eközben térfogata 1,41-szeresére nő, sűrűsége pedig 0,15 g/cm3-rel csökken. Mi a keletkezett (kristályvizes) termék képlete? Írja fel az alumínium-oxid sósavban és lúgban való oldódásának reakcióegyenletét! Ar(Al) = 27,0; Ar(O) = 16,0; Ar(H) = 1,0
1/e-2 (1996. V/3)
1,60 g NaOH-ból 0,400 mol/dm3 koncentrációjú oldatot készítünk. Az elkészült oldathoz 50,0g 9,80 tömeg%-os (ρ = 1,06 g/cm3) kénsavoldatot öntünk. A reakció után mekkora lett az oldat koncentrációja a keletkező sóra, illetve a feleslegben lévő reagensre nézve?
1/e-3 (1999 V/2)
40,0 tömeg%-os kénsav-oldatba sztöchiometrikus mennyiségű cinket teszünk. (A reakcióban a két reagáló anyag teljesen elfogy.) Ha 20°C-ra lehűtjük, a kapott oldat tömegének 81,75%-a kristályosodik ki. Adja meg a kristályvizes só képletét!
20 °C-on 54,4 g cink-szulfát oldódik 100 g vízben.
Ar(H) = 1,0; Ar(O) = 16,0; Ar(S) = 32,0; Ar(Zn) = 65,4
1/e-4 (2000 V/2)
200 g 80°C-on telített alumínium-szulfát-oldat készítéséhez hány g kristályvizes só [Al2(SO4)3×18H2O] szükséges? Az így elkészített meleg oldatot hagyjuk kihűlni. Bizonyos idő eltelte után lemérjük a 20°C-os oldat alján kivált kristályok tömegét, amely 133,2 g.
Mennyi víz párolgott el közben? 80°C-on 73,0 g, 20°C-on 36,4 g vízmentes só oldódik 100 g vízben. Ar(H) = 1,0; Ar(Al) = 27,0; Ar(O) = 16,0; Ar(S) = 32,0;
1/e-5 (2003 V/3)
100,0 g tömegállandóságig kihevített réz(II)-szulfátot 210,5 g vízbe dobunk. Az egyensúly beállta után a kapott 20 oC-os oldatból kiszűrjük a szilárd kristályt, amelynek tömegét 100,0 grammnak mérjük. Számítással igazolja, hány mól vízzel kristályosodik 1 mol réz-szulfát!
Ar(Cu) = 63,5, Ar(S) = 32,1, Ar(O) = 16,0, Ar(H) = 1,0
A réz(II)-szulfát oldhatósága 20 oC-on: 20,7 g vízmentes só / 100 g víz.
1/e-6 (2006. február, 7. feladat)
Azonos tömegű sósavat és nátrium-karbonát-oldatot összeöntve a fejlődő összes gáz eltávozása után kapott 225 gramm semleges oldatnak a 10,4 tömeg%-a nátrium-klorid.
a) Írja fel a végbement reakció egyenletét!
b) Határozza meg a kiindulási oldatok tömegszázalékos összetételét!
1/e-7 (2006. október, 10. feladat)
250−250 g tömegű kénsav-, illetve nátrium-hidroxid-oldatot összeöntve semleges kémhatású oldatot kaptunk, amelyet 20,0 °C-ra hűtve 200 g kristályvíztartalmú nátrium-szulfát kristályosodott ki (képlete: Na2SO4 · 10 H2O).
[A vízmentes nátrium-szulfát oldhatósága 20,0 °C-on: 19,5 g Na2SO4 / 100 g víz.]
Számítsa ki, hány tömegszázalékos volt a kénsavoldat, illetve a nátrium-hidroxid-oldat! (Írja fel a közömbösítési reakció egyenletét is!)
1/e-8 (2008. október, 8. feladat)
A kristályvizes réz(II)-klorid 75,40 g-jából 250,0 cm3 oldatot készítettünk
(sűrűsége: 1,180 g/cm3), és így a fém-kloridra nézve 18,24 tömegszázalékos oldatot nyertünk.
Ar(H) = 1,00, Ar(O) = 16,0, Ar(Cl) = 35,5, Ar(Cu) = 63,5
a) Mennyi a készített oldat anyagmennyiség-koncentrációja?
b) Hány kristályvízzel kristályosodik a réz(II)-klorid?
1/e-9 (2009. május, 7. feladat)
Egy alkáliföldfém-hidroxid 20,94 tömegszázalékos (60 °C-os) oldatának sűrűsége
1,214 g/cm3, koncentrációja 1,484 mol/dm3. Melyik vegyületről van szó?
1/e-10 (2009. október 7. feladat)
10,0 gramm kalcium-karbonátot oldunk sztöchiometrikus mennyiségű salétromsav-oldatban.
A salétromsavoldat sűrűsége 1,16 g/cm3, tömegkoncentrációja 315 g/dm3.
A reakcióban keletkező gáz távozása után az oldatból elpárologtattunk 20,0 gramm vizet, majd megmértük a kiváló kristályvízmentes só tömegét.
Adott hőmérsékleten 100 gramm víz 62,1 gramm vízmentes kalcium-nitrátot old.
a) Írja fel a reakció egyenletét!
b) Mekkora térfogatú salétromsavoldatban oldottuk a mészkövet?
c) Mekkora tömegű só vált ki a víz elpárologtatása után?
1/e-11 (2011. október, 9. feladat)
150 gramm ecetsavoldat sztöchiometrikus arányban reagál 150 gramm nátrium-karbonátoldattal, a keletkező összes gáz eltávozik az oldatból. A reakcióban 12,25 dm3, 25 ◦C-os, standard nyomású gáz keletkezik. A gáz eltávozása után kapott oldatot 20,0 ◦C-ra hűtve 23,9 gramm kristályvizes nátrium-acetát kiválását tapasztaljuk.
A vízmentes nátrium-acetát oldhatósága 20,0 ◦C-on 36,3 g /100 g víz.
a) Írja fel és rendezze a lejátszódó reakció egyenletét!
b) Milyen a hűtés utáni oldat kémhatása? Válaszát ionegyenlet felírásával is indokolja!
c) Számítással határozza meg a kiváló kristályvizes só képletét!
d) Határozza meg a kiindulási oldatok tömeg%-os összetételét!
1/e-12 (2012. május, 6. feladat)
A következő táblázat a vízmentes réz(II)-szulfát oldhatóságát adja meg különböző hőmérsékleteken:
| 0,0 °C-on | 20,0 °C-on | 50,0 °C-on | 80,0 °C-on | 100 °C-on |
| 14,3 g/100 g víz | 20,7 g/100 g víz | 33,3 g/100 g víz | 53,6 g/100 g víz | 75,1 g/100 g víz |
Ismerjük a következő 20,0 °C-ra vonatkozó oldáshőket:
A (kristályvízmentes) réz(II)-szulfát oldáshője – 66,2 kJ/mol.
A rézgálic (CuSO4 · 5 H2O) oldáshője + 12,1 kJ/mol.
a) Írja fel a réz(II)-szulfát kristályvíz-felvételének termokémiai egyenletét, majd a rendelkezésre álló adatok felhasználásával számítsa ki a folyamathőt 20,0 °C-on!
b) Milyen oldat keletkezik (telített, telítetlen, túltelített), ha 50,0 °C-on 50,0 gramm vízben megpróbálunk feloldani
- 30,0 gramm réz(II)-szulfátot:
- 30,0 gramm rézgálicot:
Válaszát számítással indokolja! Határozza meg a kapott oldatok tömegszázalékos összetételét is!
c) Számítsa ki, hányszor nagyobb tömegű rézgálicot old 100 g víz 80,0 °C-on, mint 20,0 °C-on!
1/e-13 (2012. október, 6. feladat)
Ismerjük három fém-nitrát oldhatóságának (x g só/100 g víz) hőmérsékletfüggését:
| Vegyület | 0,00 °C | 20,0 °C | 50,0 °C | 80,0 °C | 100 °C |
| Pb(NO3)2 | 38,8 | 56,5 | 85,0 | 115 | 136 |
| NaNO3 | 73,0 | 88,0 | 114 | 148 | 180 |
| KNO3 | 13,3 | 31,6 | 85,5 | 169 | 246 |
a) Melyik só 50,0 °C-on telített vizes oldatának 0,00 °C-ra hűtésekor nyerjük a legtöbb sót? Miért? Átkristályosítás során (50,0 °C-on telített oldat 0,00 °C-ra hűtésekor) a kiindulási só hány százalékát kapjuk vissza?
b) A táblázatban szereplő három só egyikének 20,0 °C-os oldatából 40,0 g-ot felmelegítünk 80,0 °C-ra. Ebben legfeljebb 60,0 g só oldódhat fel maradék nélkül. Számítással igazolja, melyik sóról lehet szó! Hány tömegszázalékos volt a 20,0 °C-os oldat?
1/e-14 (2012. október, 8. feladat)
Ismeretlen, szürke színű fémpor anyagi minőségét szeretnénk megállapítani. A fémporból
5,00 grammot mértünk ki, majd 100 cm3 térfogatú, 16,0 tömegszázalékos, 1,18 g/cm3 sűrűségű réz(II)-szulfát-oldatba szórtuk. Miután az oldat teljesen elszíntelenedett, a szilárd anyagot leszűrtük, megszárítottuk és lemértük a tömegét, ami 9,64 grammnak adódott.
a) Számítsa ki a kiindulási oldat koncentrációját mol/dm3-ben!
b) Számítással határozza meg az ismeretlen fém moláris tömegét! Melyik ez a fém? Vegye számításba, hogy az ismeretlen fém oxidációs száma nem ismert!
c) Számítsa ki a szilárd anyag leszűrése után visszamaradó oldat tömegét!
1/e-15 (2015. október, 6. feladat)
Egy alkálifémet vízben oldunk úgy, hogy a víz tömege nyolcszorosa az alkálifém tömegének.
Az oldás során 16,0 tömegszázalékos oldat keletkezik.
Határozza meg az alkálifém moláris tömegét és azonosítsa a fémet!
1/e-16 (2016. október, 8. feladat)
A telített cink-szulfát-oldat 20,00 °C-on 35,00 tömegszázalékos.
Koncentrációja 3,000 mol/dm3. Egy 500,0 cm3 térfogatú, 2,000 mol/dm3 koncentrációjú, 1,120 g/cm3 sűrűségű cink-szulfát-oldatot tartalmazó üveget nyitva felejtettünk. Állás közben az oldatból 14,37 g ZnSO4·7 H2O vált ki. (A hőmérséklet eközben nem változott.)
Ar(H) = 1,000; Ar(O) = 16,00; Ar(S) = 32,00; Ar(Zn) = 65,40;
a) Mekkora a telített cink-szulfát-oldat sűrűsége?
b) Mekkora térfogatú oldat maradt vissza az üvegben?
c) Hány g víz párolgott el állás közben az üvegből?
1/e-17 (2017. május, 8. feladat)
Egyes fém-sók többféle összetételű kristályvíztartalmú vegyületet képeznek. A telített oldatok ilyenkor a különböző hőmérsékleteken eltérő összetételű kristályvizes sóval lehetnek egyensúlyban. Ilyen só a kobalt(II)-nitrát is.
A kobalt(II)-nitrát oldhatósága 20 ◦C-on 100 gramm kobalt(II)-nitrát / 100 gramm víz
40 ◦C-on 127 gramm kobalt(II)-nitrát / 100 gramm víz 40 ◦C-on a telített oldat Co(NO3)2·6H2O összegképletű kristályvizes sóval van egyensúlyban.
a) 20 ◦C-on 100 gramm telített kobalt(II)-nitrát-oldat 69,7 gramm kristályvizes só felhasználásával készíthető el. Számítással határozza meg a kristályvizes só képletét!
b) 40 ◦C-on összekevertünk 50,0 gramm kristályvízmentes kobalt(II)-nitrátot és 33,0 gramm vizet. Határozza meg a szilárd fázis tömegét a telítési egyensúly beállta után!
c) 100 gramm 20 ◦C-on telített kobalt(II)-nitrát oldatot 2,00 A-es áramerősséggel addig elektrolizáltunk, míg az összes kobaltot le nem választottuk. Mennyi ideig tartott az elektrolízis?
1/e-18 (2017. október, 6. feladat)
A híg oldatok fagyáspontcsökkenése régóta ismert jelenség a kémia világában. Leggyakoribb hétköznapi alkalmazása a téli havas, jeges utak sózása, de említhetnénk különböző hűtőfolyadék-elegyek készítését is.
Tudományos igénnyel François-Marie Raoult foglalkozott vele először. Megállapította, hogy az oldatok fagyáspontjának csökkenése az oldószer és az oldott anyag minőségétől, illetve az oldat koncentrációjától függ. Matematikailag legegyszerűbben úgy adható meg a törvényszerűség, hogy az oldat összetételét ún. Raoult-koncentrációban (jele mc) adjuk meg, azaz feltüntetjük, hogy a vizsgált oldatban 1,000 kg oldószerre mekkora anyagmennyiségű oldott anyag jut. Az oldatnak a tiszta oldószerhez viszonyított fagyáspontcsökkenését (ΔTf) úgy kaphatjuk meg, hogy Raoult-koncentrációját megszorozzuk az oldószerre jellemző molális fagyáspont-csökkenési állandóval (Kf): ΔTf = mC . Kf
Egy fehér színű por 60,00 grammját pontosan 340,0 g tömegű desztillált vízben oldották fel, az oldat sűrűségét 1,061 g/cm3-nek mérték.
a) Számítsa ki az oldat tömegszázalékos összetételét és tömegkoncentrációját!
A fagyáspontcsökkenés mérése a múlt században az egyik legfontosabb kísérleti módszer volt az ismeretlen anyagok moláris tömegének meghatározására. A fenti oldat olvadáspontját nagyon pontosan meghatározva -1,822 °C-ot mértek. A víz molális fagyáspontcsökkenési állandója 1,859 K·kg/mol.
b) Az olvadáspont csökkenése alapján számítsa ki az oldat mol/kg-ban megadott Raoult-koncentrációját, és az ismeretlen anyag moláris tömegét!
A fehér színű por tömegszázalékos összetétele:
C: 40,00 %
O: 53,29 %
H: 6,710 %
c) Adja meg az ismeretlen anyag molekulaképletét is a tömegszázalékos összetétel ismeretében! (Ha az előző feladatrészben nem tudta kiszámolni a moláris tömeget, 120,0 g/mol értékkel dolgozzon tovább!)
d) Számítsa ki az oldat anyagmennyiség-koncentrációját!
1/e-19 (2018. október, 9. feladat)
A benzoesav vízben rosszul oldódó, egyértékű szerves sav. 25,0 °C-on a savállandója
6,30 ∙ 10–5 mol/dm3. Nátriumsója viszont vízben kitűnően oldódik. Például 25,0 °C-on 100 g víz 62,9 g nátrium-benzoátot old.
Szilárd benzoesavat oldunk desztillált vízben.
a) Számítsa ki a benzoesav oldhatóságát g/100 cm3 oldat egységben, ha tudjuk, hogy a telített oldat pH-ja 2,89!
100 cm3 4,00 mol/dm3 koncentrációjú, 1,15 g/cm3 sűrűségű NaOH-oldatba pontosan annyi benzoesavat akarunk adagolni, hogy végül az oldat csak nátrium-benzoátot tartalmazzon oldott anyagként.
b) Számítsa ki, mekkora tömegű benzoesavat kellene a lúgoldathoz adagolni! Hány tömegszázalékos nátrium-benzoát oldathoz jutunk így?
c) Állapítsa meg, kiválik-e szilárd nátrium-benzoát a reakció közben felforrósodott oldatból, ha visszahűtjük 25,0 °C-ra!
1/e-20 (2019. május, 7. feladat)
Megmértük 300 cm3 ismeretlen töménységű kálium-szulfát-oldat (A oldat) sűrűségét: ez
1,10 g/cm3 adódott. Ezután 8,00 órán keresztül 20,0 A áramerősséggel elektrolizáltuk platinaelektródok között úgy, hogy közben az oldat hőmérsékletét állandó értéken tartottuk. Eleinte – a buborékképződésen kívül – nem tapasztaltunk számottevő változást az oldatban, egy idő után azonban kristályok jelentek meg. Az elektrolízis végéig 0,470 g vízmentes kálium-szulfát kristályosodott ki. (Tételezzük fel, hogy a kísérlet közben víz nem párolgott el az oldatból.)
Ezután a keletkezett oldatból (B oldat) kivettünk 150 g-ot, főzőpohárba tettük úgy, hogy a kivált kristályok ne kerüljenek át. Lemértük a pohárral együtt, majd hagytuk, hogy a nyitott főzőpohárból elpárologjon valamennyi víz. Miközben a főzőpohár tartalmának tömege 30,0 grammal csökkent, a mérések szerint 3,33 g kálium-szulfát kristályosodott ki.
a) Mit mondhatunk az A és a B oldat töménységéről? (Telített, telítetlen vagy túltelített?)
A oldat: ……………………… B oldat: ………………………
b) Határozza meg a kálium-szulfát oldhatóságát 100 g vízre vonatkoztatva az elektrolízis hőmérsékletén!
c) Határozza meg a kiindulási 300 cm3 oldat tömegszázalékos kálium-szulfát-tartalmát!
(Ha nem sikerült meghatározni az oldhatóságot, számoljon 15,0 g K2SO4 / 100 g víz adattal!)
